[發明專利]采用熱分解制備的多孔CdO吸附劑的方法及其在廢水處理中的應用

有效

• 申請號: 201310276510.7
• 申請日: 2013-07-03
• 公開（公告）號: CN103285803A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 王其召;李佳佳;白燕;白永平;蘇中興;劉相;李志敏;雍雪;連菊紅;蘇碧桃
• 申請（專利權）人: 西北師范大學
• 主分類號: B01J20/06
• 分類號: B01J20/06;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20;C02F103/30
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 張英荷

技術領域

本發明屬于無機材料技術領域，涉及一種多孔CdO吸附劑的制備方法，尤其涉及一種采用高溫熱分解制備多孔CdO吸附劑的方法，主要用于吸附污水中的染料和重金屬離子。

背景技術

隨著染料生產和印染行業的發展，染料工業廢水的排放量急劇增多。目前染料數量已達數萬種，許多染料產品工藝復雜、產量低、副反應多，使得染料廢水數量大、成分復雜，對人體和環境的危害很大。染料廢水具有色度大、有機污染物含量高、組分復雜、含鹽量高、水質水量變化大以及難生化降解等特點，使其處理難度較大，并且隨著染料品種越來越多，以及對染料的要求不斷提高，染料的生產逐步朝著抗光解、抗氧化的方向發展，使得染料廢水的成分越來越復雜，進一步增大了廢水處理難度。

目前，國內外常用于工業染料廢水處理的方法有：生物處理法、化學絮凝法、化學氧化法、吸附法和電化學法等方法。吸附法由于工藝簡單、成本低、高效等特點，在染料廢水和重金屬污水的處理中占有具有重要的地位。

CdO是一種重要的第?Ⅱ～Ⅵ組半導體功能材料。目前，通過不同的方法可制備不同結構和形貌的CdO納米晶。例如，用物理蒸發法制備CdO納米線和納米帶，用氧化鋁模板法、電化學沉積法和反相微乳液法制備CdO納米線以及用溶劑熱法制備CdO納米棒和納米晶體等等。雖然以上方法成功制備了不同結構和形貌的CdO納米晶體，但這些合成方法均比較復雜，且成本較高。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的問題，提供一種采用高溫熱分解制備多孔CdO吸附劑的方法。

本發明采用高溫熱分解制備多孔CdO吸附劑的方法，是將Cd(NO₃)₂·4H₂O研磨成粉末狀，然后于400~700℃下焙燒3~8小時，冷卻至室溫，研磨，即得多孔CdO吸附劑。

下面通過掃描電鏡和X射線衍射對本發明的多孔CdO吸附劑的結構和性能進行說明。

1、掃描電鏡

圖1為多孔CdO吸附劑的掃描電鏡圖。從圖1中我們可以看出CdO的表面是比較疏松的，并且是分布了很多孔道，說明?CdO的內部結構呈多孔型。

2、XRD

圖2為多孔CdO吸附劑的XRD圖。圖中衍射角2θ的度數分別為32.90°，?38.20°，55.20°，65.80°，和69.20°分貝對應立方結構晶型（JCPDS-05-0640）的（111），（200），（220），（311）和（222）晶面。說明多孔CdO吸附劑結晶性很好并且具有很好的化學穩定性。

3、吸附性能測試

3.1?對剛果紅的吸附試驗

取100mg多孔CdO吸附劑，投入初始濃度為100mg/L的100ml剛果紅溶液中，攪拌吸附1小時后，離心分離吸附劑后，用紫外分光光度計（TU-1901型）測量剛果紅濃度為0.135mg/L，吸附率為99.86%。

3.2??對孔雀石綠的吸附試驗

取100?mg多孔CdO吸附劑，投入初始濃度為100?mg/L的100ml孔雀石綠溶液中，攪拌吸附3小時后，離心分離吸附劑后，用紫外分光光度計（TU-1901型）測量孔雀石綠濃度為71.92?mg/L，吸附率為28.08%。

3.3??對橙黃G的吸附試驗

取100?mg多孔CdO吸附劑，投入初始濃度為10mg/L的50?ml橙黃G溶液中，攪拌吸附3小時后，離心分離吸附劑后，用紫外分光光度計（TU-1901型）測量橙黃G濃度為0.206?mg/L，吸附率為97.94%。

3.4對甲基橙的吸附試驗

取100?mg多孔CdO吸附劑，投入初始濃度為10?mg/L的50?ml甲基橙溶液中，攪拌吸附3小時后，離心分離吸附劑后，用紫外分光光度計（TU-1901型）測量甲基橙濃度為0.378?mg/L，吸附率為96.22%。

3.5對亞甲基藍的吸附試驗

取100?mg多孔CdO吸附劑，投入初始濃度為10?mg/L的50?ml亞甲基藍溶液中，攪拌吸附3小時后，離心分離吸附劑后，用紫外分光光度計（TU-1901型）測量亞甲基藍濃度為6.49?mg/L，吸附率為3.51%。

3.6對羅丹明B的吸附試驗

取100?mg多孔CdO吸附劑，投入初始濃度為10?mg/L的50?ml羅丹明B溶液中，攪拌吸附3小時后，離心分離吸附劑后，用紫外分光光度計（TU-1901型）測量羅丹明B濃度為7.43?mg/L，吸附率為2.57%。